污泥離心脫水

污水經(jīng)過沉淀處理后會(huì)產(chǎn)生大量污泥，即使經(jīng)過濃縮及消化處理，含水率仍高達(dá)96 %，體積很大，難以消納處置，必須經(jīng)過脫水處理，提高泥餅的含固率，以減少污泥堆置的占地面積。

一般大中型污水處理廠均采用機(jī)械脫水。脫水機(jī)的種類很多，按脫水原理可分為真空過濾脫水、壓濾脫水及離心脫水三大類。本文就國內(nèi)污水處理廠經(jīng)常選用的壓濾機(jī)(包括帶式壓濾機(jī)及板框式壓濾機(jī))和離心式脫水機(jī)的工作原理、設(shè)備選型時(shí)需重點(diǎn)考慮的問題以及維護(hù)運(yùn)行成本等作一介紹。

1. 帶式壓濾脫水機(jī)

帶式壓濾脫水機(jī)是由上下兩條張緊的濾帶夾帶著污泥層，從一連串有規(guī)律排列的輥壓筒中呈S形經(jīng)過，依靠濾帶本身的張力形成對(duì)污泥層的壓榨和剪切力，把污泥層中的毛細(xì)水?dāng)D壓出來，獲得含固量較高的泥餅，從而實(shí)現(xiàn)污泥脫水。

一般帶式壓濾脫水機(jī)由濾帶、輥壓筒、濾帶張緊系統(tǒng)、濾帶調(diào)偏系統(tǒng)、濾帶沖洗系統(tǒng)和濾帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。作機(jī)型選擇時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以考慮:

(l)濾帶。要求其具有較高的抗拉強(qiáng)度、耐曲折、耐酸堿、耐溫度變化等特點(diǎn)，同時(shí)還應(yīng)考慮污泥的具體性質(zhì)，選擇適合的編織紋理，使濾帶具有良好的透氣性能及對(duì)污泥顆粒的攔截性能。

(2)輥壓筒的調(diào)偏系統(tǒng)。一般通過氣動(dòng)裝置完成。

(3)濾帶的張緊系統(tǒng)。一般也由氣動(dòng)系統(tǒng)來控制。濾帶張力一般控制在 0.3-0.7MPa，常用值為0.5MPa。

(4)帶速控制。不同性質(zhì)的污泥對(duì)帶速的要求各不相同，即對(duì)任何一種特定的污泥都存在一個(gè)最佳的帶速控制范圍，在該范圍內(nèi)，脫水系統(tǒng)既能保證一定的處理能力，又能得到高質(zhì)量的泥餅。帶式壓濾脫水機(jī)受污泥負(fù)荷波動(dòng)的影響小，還具有出泥含水率較低且工作穩(wěn)定啟耗少、管理控制相對(duì)簡(jiǎn)單、對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)人員的素質(zhì)要求不高等特點(diǎn)。同時(shí)，由于帶式壓濾脫水機(jī)進(jìn)入國內(nèi)較早，已有相當(dāng)數(shù)量的廠家可以生產(chǎn)這種設(shè)備。在污水處理工程建設(shè)決策時(shí)，可以選用帶式壓濾機(jī)以降低工程投資。國內(nèi)新建的污水處理廠大多采用帶式壓濾脫水機(jī)，例如北京高碑店污水處理廠一期工程五臺(tái)脫水機(jī)全部是帶式壓濾脫水機(jī)，自帶、輥壓筒、濾投入運(yùn)行以來情況良好，所以在二期設(shè)備選型時(shí)仍然選用了這種機(jī)型。

2. 離心式脫水機(jī)

離心脫水機(jī)主要由轉(zhuǎn)載和帶空心轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送器組成，污泥由空心轉(zhuǎn)軸送入轉(zhuǎn)筒后，在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，立即被甩人轉(zhuǎn)轂腔內(nèi)。污泥顆粒比重較大，因而產(chǎn)生的離心力也較大，被甩貼在轉(zhuǎn)轂內(nèi)壁上，形成固體層;水密度小，離心力也小，只在固體層內(nèi)側(cè)產(chǎn)生液體層。固體層的污泥在螺旋輸送器的緩慢推動(dòng)下，被輸送到轉(zhuǎn)載的錐端，經(jīng)轉(zhuǎn)載周圍的出口連續(xù)排出，液體則由堰四溢流排至轉(zhuǎn)載外，匯集后排出脫水機(jī)。

離心脫水機(jī)最關(guān)鍵的部件是轉(zhuǎn)轂，轉(zhuǎn)轂的直徑越大，脫水處理能力越大，但制造及運(yùn)行成本都相當(dāng)高，很不經(jīng)濟(jì)。轉(zhuǎn)載的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，污泥的含固率就越高，但轉(zhuǎn)載過長(zhǎng)會(huì)使性能價(jià)格比下降。使用過程中，轉(zhuǎn)載的轉(zhuǎn)速是一個(gè)重要的控制參數(shù)，控制轉(zhuǎn)轂的轉(zhuǎn)速，使其既能獲得較高的含固率又能降低能耗，是離心脫水機(jī)運(yùn)行好壞的關(guān)鍵。多采用低速離心脫水機(jī)。在作離心式脫水機(jī)選型時(shí)，因轉(zhuǎn)輪或螺旋的外緣極易磨損，對(duì)其材質(zhì)要有特殊要求。新型離心脫水機(jī)螺旋外緣大多做成裝配塊，以便更換。

離心脫水機(jī)具有噪音大、能耗高、處理能力低等缺點(diǎn)。國內(nèi)只有為數(shù)不多的幾個(gè)廠家可以生產(chǎn)小型離心脫水機(jī)，如果選擇大型離心脫水機(jī)，就只能依靠進(jìn)口，會(huì)增加工程投資，同時(shí)，離心脫水機(jī)受污泥負(fù)荷的波動(dòng)影響較大，對(duì)運(yùn)行人員的素質(zhì)要求較高，因此一般污水處理廠均不采用離心脫水工藝。但近幾年來，隨著科技進(jìn)步，離心式脫水機(jī)的脫水技術(shù)在國外有了長(zhǎng)足進(jìn)展，例如瑞典Alfa

Layal公司生產(chǎn)的螺旋離心式脫水機(jī)，其泥餅含固率可達(dá) 30%以上，而且操作是在全封閉的環(huán)境中進(jìn)行，脫水機(jī)周圍沒有任何污泥及污水存在，也沒有惡臭氣味，可以大大改善運(yùn)行人員的工作環(huán)境，因而受到業(yè)界人士的青睞。

3. 板框式壓濾脫水機(jī)

板框式壓濾機(jī)是通過板框的擠壓，使污泥內(nèi)的水通過濾布排出，達(dá)到脫水目的。它主要由凹人式濾板、框架、自動(dòng)- 氣動(dòng)閉合系統(tǒng)測(cè)板懸掛系統(tǒng)、濾板震動(dòng)系統(tǒng)、空氣壓縮裝置、濾布高壓沖洗裝置及機(jī)身一側(cè)光電保護(hù)裝置等構(gòu)成。設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:

(1)對(duì)泥餅含固率的要求。一般板框式壓濾機(jī)與其他類型脫水機(jī)相比，泥餅含固率最高，可達(dá)35%，如果從減少污泥堆置占地因素考慮，板框式壓濾機(jī)應(yīng)該是首選方案。

(2)框架的材質(zhì)。

(3)濾板及濾布的材質(zhì)。要求耐腐蝕，濾布要具有一定的抗拉強(qiáng)度。

(4)濾板的移動(dòng)方式。要求可以通過液壓一氣動(dòng)裝置全自動(dòng)或半自動(dòng)完成，以減輕操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

(5)濾布振蕩裝置，以使濾餅易于脫落。與其他型式脫水機(jī)相比，板框式壓濾機(jī)最大的缺點(diǎn)是占地面積較大。以北京高碑店污水處理廠一期工程使用的帶式壓濾機(jī)和鞍山工業(yè)污水處理廠使用的板框式壓濾機(jī)為例作比較:高碑店污水廠處理污水量為50萬t/d，污泥產(chǎn)量1852.5m3/d，干物質(zhì)92.63t/d，采用五臺(tái)德國KLEIN-KS30型帶式壓濾機(jī)，每臺(tái)壓濾機(jī)的基礎(chǔ)占地面積僅為2750*3500mm,鞍山污水廠處理水量為22t/d，干物質(zhì)275t/d，采用六臺(tái)板框式壓濾機(jī)，每臺(tái)壓濾機(jī)地基礎(chǔ)占地面積達(dá)2400*12000mm，同時(shí)，由于板框式壓濾機(jī)為間斷式運(yùn)行，效率低，操作間環(huán)境較差，有二次污染，國內(nèi)大型污水處量廠己很少采用。但近了大量開發(fā)研制工作，使其適應(yīng)了現(xiàn)代化污水處理廠的要求，

如通過PLC系統(tǒng)控制就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全自運(yùn)方式，其壓濾、濾板的移動(dòng)、濾布的振蕩、壓縮空氣的提供、濾布沖洗、進(jìn)料等操作全部可通過PLC遠(yuǎn)端控制來完成，大減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。